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琯溪蜜柚BAC文库末端序列测序及Blast2GO分析

作　者: 郭金鹏
导　师: 潘东明
学　校: 福建农林大学
专　业: 果树学
关键词: 琯溪蜜柚 BAC文库 末端序列测序 Blast2GO分析
分类号: S666.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


琯溪蜜柚（Citrus grandis (L.) Osbeck cv. Guanximiyou）是福建省平和县重要的农业经济支柱，也是我国目前种植最广泛的柚优良品种，其果实成熟及贮藏过程中表现出明显的生理现象，如汁胞粒化、果实颜色突变等。目前对于这些现象的研究还没有上升到基因组的水平。本研究对已建立的BAC文库克隆子抽样进行末端测序，将获得的序列信息进行Blast2GO分析，获得琯溪蜜柚基因组注释信息及KEGG代谢途径信息，并从中寻找关于汁胞粒化与果实颜色突变的潜在联系，为验证二者的联系提供基因组方面的参考依据。本研究在已建立的琯溪蜜柚BAC文库中随机抽取1920个克隆子，采用直接测序和提取质粒后测序的方法，得到2665条有效BESs。其中提取质粒时对原有的方法做出改进。这些末端序列使用Blast2GO软件，通过比对、绘图、注释、数据统计和视图化这五个步骤来完成对序列基本的信息分析。对末端序列进行功能注释后，得到了序列GO术语共3207条，分别是生物学途径（P）1115条、细胞组件(C)491条、分子功能(F)1585条、未知功能（N）16条。其中，在生物学途径中，最多的是代谢过程(33.27%)、其次为细胞生理过程(31.33%)、生物调节(7.27%)和应激反应(6.33%)。在分子功能中，最多的是结合功能(48.43%)，其次为催化活性(22.10%)和结构分子活性(10.69%)。在细胞组件中，最多的是细胞(53.63%)、其次是细胞器（37.52%）。在经过KEGG分析后，得到了大量代谢途径及相关代谢酶，其中参与序列最多的三条途径依次是淀粉、蔗糖代谢（16条）；嘌呤代谢（10条）；对氨基苯甲酸甲酯降解（8条），认为在琯溪蜜柚代谢途径中以淀粉、蔗糖代谢为主。本研究结合注释结果重点讨论了琯溪蜜柚与汁胞粒化有关的途径，与色素合成有关的途径，及木质素、色素、与激素三者之间的关系。在众多的注释结果中找到与此相关的基因信息，如烟碱O-甲基转移酶（GO：0047763）、漆酶（GO：0008471）和过氧化物酶（GO：0004601）；类胡萝卜素生物合成途径（GO：0016117）和叶黄素生物合成途径（GO：0016123）；萜类化合物生物合成途径（GO:0016114）、不依赖甲羟戊酸的异戊烯基二磷酸生物合成途径（GO:0019288）、赤霉素代谢过程（GO:0009685）、脱落酸介导的信号途径（GO:0009738）、细胞对脱落酸刺激应答（GO:0071215）等。分析结果认为激素的合成途径、类胡萝卜素合成途径和汁胞粒化三者之间存在着必然联系，可能的模型是，激素同时控制着琯溪蜜柚果肉着色和汁胞粒化。

全文目录


英文缩略词  6-7
摘要  7-9
Abstract  9-11
1 前言  11-17
  1.1 琯溪蜜柚简介  11
  1.2 BAC 文库的构建与应用  11-12
  1.3 BAC 末端序列研究进展  12-14
    1.3.1 DNA 测序技术的研究进展  12-13
    1.3.2 BAC 末端序列测序  13-14
  1.4 BAC 末端序列的生物信息学分析  14-16
    1.4.1 生物信息学  14-15
    1.4.2 DNA 序列数据库  15
    1.4.3 特定基因组序列信息库  15-16
    1.4.4 其他数据库  16
  1.5 基因本体论与 Blast2GO  16-17
  1.6 本研究的目的与意义  17
2 材料与方法  17-19
  2.1 材料  17
  2.2 方法  17-19
    2.2.1 试剂与材料  17-18
    2.2.2 质粒提取  18-19
    2.2.3 提取结果验证  19
  2.3 BAC 末端测序  19
  2.4 BAC 末端序列分析  19
3 结果与分析  19-41
  3.1 测序结果反馈  19-21
  3.2 功能注释  21-22
  3.3 各功能注释分析  22-34
    3.3.1 细胞组件（C）GO 术语关联信息分析  22-23
    3.3.2 生物学途径 GO 术语信息关联性分析  23-29
    3.3.3 分子功能（P）GO 术语关联信息分析  29-34
  3.4 KEGG 代谢途径分析  34
  3.5 注释统计结果数据分析  34-41
4 讨论  41-46
  4.1 BAC 文库测序结果  41
  4.2 与琯溪蜜柚汁胞粒化有关的代谢途径  41-43
  4.3 与琯溪蜜柚色素合成相关的代谢途径  43
  4.4 琯溪蜜柚汁胞中木质素、色素与激素的相互作用  43-45
  4.5 细胞内代谢活动  45-46
  4.6 基因组信息的其他应用  46
5 总结  46-48
参考文献  48-54
附录  54-108
致谢  108

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中图分类: > 农业科学 > 园艺 > 果树园艺 > 柑桔类 > 柚（文旦）
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